L’amas d’étoiles le plus proche de nous serait dissous par une structure invisible

À une distance de 153 années-lumière de nous, les Hyades sont l’amas d’étoiles le plus proche du Soleil. De nouveaux indices laissent soupçonner que cette population stellaire pourrait être perturbée par la présence d’une structure à la fois massive et invisible de la Voie lactée. La découverte a été rapportée dans Astronomy & Astrophysics le 24 mars 2021, et relayée par l’Agence spatiale européenne (ESA).

« Une rencontre rapprochée avec une masse galactique importante peut expliquer l’asymétrie observée dans les queues de marée des Hyades », constatent les auteurs. On parle de queue de marée pour désigner une structure longue et fine formée d’étoiles et de gaz, créée sous l’effet d’une perturbation ou d’une interaction. On sait qu’elles peuvent exister dans les galaxies en interaction, et depuis, plus récemment, elles ont aussi été observées dans des amas d’étoiles. Comme l’explique l’ESA, un amas perd des étoiles, car elles sont tiraillées les unes entre les autres en se déplaçant dans l’amas, sous l’effet de la gravité. Les étoiles déplacées vers les bords de l’amas peuvent alors finir par former ces queues de marées, sous l’influence de l’attraction gravitationnelle de la galaxie.

Les Hyades et leurs queues de marées sont en rose, les constellations sont en vert.

Source : ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO; acknowledgement: S. Jordan/T. Sagrista

En raison de leur proximité avec le Soleil, les Hyades suscitent beaucoup d’intérêt. Elles sont observables depuis l’hémisphère nord comme depuis l’hémisphère sud, dessinant un « V » caractéristique dans la constellation du Taureau.

Étoiles manquantes dans les queues de marée

Les auteurs soulignent que « son contenu stellaire et ses queues de marée peuvent très probablement être cartographiés avec une haute précision ». Pour leur étude, ces chercheurs se sont appuyés sur les données du satellite Gaia, lancé en 2013. Il remplit une mission d’astrométrie, c’est-à-dire qu’il mesure la position, la distance et le mouvement des étoiles. Avec Gaia, les scientifiques ont étudié la place des Hyades par rapport aux autres étoiles de la Voie lactée. Une simulation informatique a permis aux chercheurs de se rendre compte de l’étendue des queues de marées, sur des milliers d’années-lumière.

Surtout, les chercheurs ont repéré que des étoiles semblaient manquer dans ces queues de marées. C’est là qu’ils ont eu l’intuition que quelque chose de plus brutal pouvait se produire, « dissolvant » peu à peu l’amas stellaire.

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S’agirait-il de « sous-halos de matière noire » ?

Les scientifiques soupçonnent que cette perturbation aurait pour cause l’influence gravitationnelle d’une structure imposante, peut-être d’une structure composée de matière noire. Si leur intuition était vérifiée, on pourrait même y voir l’indice de l’existence d’une population de « sous-halos de matière noire », décrit l’ESA dans son communiqué. Il s’agirait de nuages invisibles de particules, qui pourraient être des vestiges de la formation de la Voie lactée. Ils seraient aujourd’hui répandus dans notre galaxie, exerçant une influence gravitationnelle sur des objets qui s’en approcheraient. Dans le cas des queues de marées des Hyades, les auteurs estiment qu’il pourrait y avoir eu une interaction avec un nuage de poussière équivalent à 10 millions de masses solaires.

« Ces structures fournissent non seulement des indices précieux sur la physique détaillée de la formation des étoiles, mais sont aussi un lien avec le potentiel galactique à grande échelle, ses marées et ses cisaillements », concluent les auteurs. Pour continuer à explorer cette piste, ils recherchent désormais des queues de marées dans d’autres amas d’étoiles, plus lointains.